CS211097B1 - Method for producing hydrolysates of raw material containing starch for alcohol fermentation and apparatus for making the same - Google Patents
Method for producing hydrolysates of raw material containing starch for alcohol fermentation and apparatus for making the same Download PDFInfo
- Publication number
- CS211097B1 CS211097B1 CS801347A CS134780A CS211097B1 CS 211097 B1 CS211097 B1 CS 211097B1 CS 801347 A CS801347 A CS 801347A CS 134780 A CS134780 A CS 134780A CS 211097 B1 CS211097 B1 CS 211097B1
- Authority
- CS
- Czechoslovakia
- Prior art keywords
- feedstock
- starch
- enzymatic hydrolysis
- cylindrical tank
- raw material
- Prior art date
Links
- 229920002472 Starch Polymers 0.000 title claims description 35
- 235000019698 starch Nutrition 0.000 title claims description 35
- 239000008107 starch Substances 0.000 title claims description 34
- 238000000855 fermentation Methods 0.000 title claims description 16
- 230000004151 fermentation Effects 0.000 title claims description 16
- 239000002994 raw material Substances 0.000 title claims description 15
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 title description 10
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title description 5
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 30
- 230000007071 enzymatic hydrolysis Effects 0.000 claims description 20
- 238000006047 enzymatic hydrolysis reaction Methods 0.000 claims description 20
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 16
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims description 15
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 12
- 230000001476 alcoholic effect Effects 0.000 claims description 9
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims description 3
- 238000005303 weighing Methods 0.000 claims description 3
- 230000007062 hydrolysis Effects 0.000 description 12
- 238000006460 hydrolysis reaction Methods 0.000 description 12
- 235000000346 sugar Nutrition 0.000 description 10
- 150000008163 sugars Chemical class 0.000 description 10
- 235000013339 cereals Nutrition 0.000 description 9
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 8
- 102000004139 alpha-Amylases Human genes 0.000 description 7
- 108090000637 alpha-Amylases Proteins 0.000 description 7
- 229940024171 alpha-amylase Drugs 0.000 description 7
- 235000012438 extruded product Nutrition 0.000 description 7
- 238000001125 extrusion Methods 0.000 description 6
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 4
- 240000008042 Zea mays Species 0.000 description 3
- 235000005824 Zea mays ssp. parviglumis Nutrition 0.000 description 3
- 235000002017 Zea mays subsp mays Nutrition 0.000 description 3
- 238000010411 cooking Methods 0.000 description 3
- 235000005822 corn Nutrition 0.000 description 3
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 3
- 240000005979 Hordeum vulgare Species 0.000 description 2
- 235000007340 Hordeum vulgare Nutrition 0.000 description 2
- 238000009835 boiling Methods 0.000 description 2
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 2
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 2
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 2
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 2
- 238000004090 dissolution Methods 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 description 2
- 235000013305 food Nutrition 0.000 description 2
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 2
- 238000000227 grinding Methods 0.000 description 2
- 230000035515 penetration Effects 0.000 description 2
- 235000021419 vinegar Nutrition 0.000 description 2
- 239000000052 vinegar Substances 0.000 description 2
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 101100084634 Arabidopsis thaliana PBE1 gene Proteins 0.000 description 1
- 244000075850 Avena orientalis Species 0.000 description 1
- 235000007319 Avena orientalis Nutrition 0.000 description 1
- 241000196324 Embryophyta Species 0.000 description 1
- DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M Ilexoside XXIX Chemical compound C[C@@H]1CC[C@@]2(CC[C@@]3(C(=CC[C@H]4[C@]3(CC[C@@H]5[C@@]4(CC[C@@H](C5(C)C)OS(=O)(=O)[O-])C)C)[C@@H]2[C@]1(C)O)C)C(=O)O[C@H]6[C@@H]([C@H]([C@@H]([C@H](O6)CO)O)O)O.[Na+] DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M 0.000 description 1
- 240000007594 Oryza sativa Species 0.000 description 1
- 235000007164 Oryza sativa Nutrition 0.000 description 1
- 241000209140 Triticum Species 0.000 description 1
- 235000021307 Triticum Nutrition 0.000 description 1
- 238000005422 blasting Methods 0.000 description 1
- 230000001413 cellular effect Effects 0.000 description 1
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 1
- 235000009508 confectionery Nutrition 0.000 description 1
- 230000007812 deficiency Effects 0.000 description 1
- 238000010790 dilution Methods 0.000 description 1
- 239000012895 dilution Substances 0.000 description 1
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 1
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 230000002255 enzymatic effect Effects 0.000 description 1
- 238000011049 filling Methods 0.000 description 1
- 239000008187 granular material Substances 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 230000002427 irreversible effect Effects 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 238000005461 lubrication Methods 0.000 description 1
- 238000007885 magnetic separation Methods 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 230000005501 phase interface Effects 0.000 description 1
- 238000010298 pulverizing process Methods 0.000 description 1
- 238000004080 punching Methods 0.000 description 1
- 235000009566 rice Nutrition 0.000 description 1
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 238000004904 shortening Methods 0.000 description 1
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011734 sodium Substances 0.000 description 1
- 239000002689 soil Substances 0.000 description 1
- 239000007858 starting material Substances 0.000 description 1
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 1
- 235000020357 syrup Nutrition 0.000 description 1
- 239000006188 syrup Substances 0.000 description 1
- 230000009897 systematic effect Effects 0.000 description 1
- 230000000930 thermomechanical effect Effects 0.000 description 1
- 208000025247 virus-associated trichodysplasia spinulosa Diseases 0.000 description 1
- 239000012855 volatile organic compound Substances 0.000 description 1
Landscapes
- Preparation Of Compounds By Using Micro-Organisms (AREA)
- Polysaccharides And Polysaccharide Derivatives (AREA)
Description
Vynález se týká potravinářského průmyslu, přesněji řečeno иЮоуагскё?ю prům^lu a zejména potom způsobu výroby hydrolyzátů suroviny obstavíci škrob pro alCholické kvašeni a zařízení pro provádění tohoto způsobu.
Vynález najde široké uplatnění při výrobě lihu, škrobových sirupů, v pivovarském průmyslu a při výrobě cukrovinek.
Je znám vícestupňový způsob výroby hydrolyzátů suroviny obsahhjící škrob (US patent č. 4 062 728, 1977).
Způsob spočívá v rozmělnění suroviny obes^ujc! škrob a ve zředění škrobu za příSomnosti alfa-amylázy při tepot,ě 100 až 110 °C během 3 minut a poté při teplot,ě * 140 °C rovněž během 3 minut pod taakem, který postačí pro dosažení tekutého stavu suroviny obes^uící škrob. Vzniklá zředěná škrobová suspenze se podrobí okamžitému odpaření na vzduchu, čímž tlak klesne na atžosSériiký tlak a způsobí ochlazení suspenze.
Potom se suspenze podrobí druhému zřeďování při atžosférickém tlaku a při teplotě 90 až 100 °C za ^^ožioosí dodatečně přidaného : mnossví alfa-a^lázy.
Dále je znám způsob výroby hydrolyzátů suroviny sbsshhjící škrob pro výrobu pivovarské sladiny (popis japonské přihlášky vynálezu Č. . 1 540 552, zveřejněno 14. 2. 1979).
Podle tohoto způsobu se ječmen nechá zmžhzvahёt a jestliže je to nutné, nechá se ztetoutt enzymsa-ickým způsobem při zařhátí pod tlakem například ve vodě nebo v extruderu, naČeŽ se zmaaooa^lý produkt podrobí v ρ^ο^η^! alfa-amyl^y při teplotě 50 až 60 °C enzyrnaaické hydrolýze.
Proces mazovatění nezaručuje 100% převedení škrobu ze suroviny do rozpustného stavu.
Kromě toho je znám způsob výroby hydrolyzátů suroviny obsahující škrob pro alkoholické kvašení a zařízení pro provádění tohoto způsobu (D. N. Klimovski, V. Л. Smirnov, V. N. Stabnikov Spiritustechnologie, Moskva, 1967).
Podle tohoto způsobu se vyčištěná a zvážená škrobová surovina, například zrno, přivádí dopravníkem к rozmělňování, kde se rozmělní tak, že dochází až ke 100% průchodu sítem s velikostí ok 1 mm . Rozmělněné zrno se přivádí do míchačky, do které se přivádí voda a v níž se získá směs. Potom se směs zrna podrobí tepelnému zpracování - vyvaření suroviny. Vyvaření se provádí ve třech za sebou uspořádaných zařízeních: předvařiči, varné koloně a výdržníku teploty.
Předvařič představuje vodorovná válcová nádoba s míchadlem. V její spodní části se nacházejí hrdla přítoku páry. Směs zrna se předehřívá na teplotu 80 až 85 °C a doba prodlevy činí 4 až 5 minut.
Z předvařiče se směs zrna dostává do varné kolony, kde je ohřívána parou přiváděnou pod přetlakem 3 až 4 at na teplotu 120 až 150 °C.
Z varné kolony proudí hmota do výdržníku teploty, ve kterém se vaří dále bez přívodu čerstvé páry při teplotě 140 až 150 °C.
Doba prodlevy hmoty ve varné koloně činí 25 až 30 minut, ve výdržníku teploty 25 až 30 minut, celkem tedy 50 až 60 minut.
Po tepelném zpracování se surovina ochladí na teplotu 50 až 60 °C a vede do zařízení pro enzymatickou hydrolýzu, do něhož se přidává vodný fermentační roztok v poměru 1:3 až 4.
Hydrolýza je provedena během 50 až 60 minut za míchání například vrtulovým míchadlem. V tomto případě se nezaručí intenzivní promíchání roztoku, v zařízení vzniknou mrtvé zóny, což vede к nerovnoměrnému rozdělení roztoku v objemu zařízení.
Během tepelného zpracování suroviny obsahující škrob se tvoří nekondenzovatelné plyny a těkavé organické látky, které způsobují korozi zařízení a v konečném výsledku zhoršují kvalitu vyrobeného potravinářského ethylalkoholu. Pro zvětšení rychlosti koroze zařízení přispívá vysoká teplota, která je nutná pro tepelné zpracování suroviny obsahující škrob.
Tepelné zpracování suroviny při teplotách, které odpovídají použitému tlaku nasycených par, je provázeno zvýšenými ztrátami škrobu obsaženého v surovině, což se děje v důsledku cukr-aminové reakce. Přitom vzniká zvláěí velký přebytek par, který se dá později jen ztěží využít. Kromě toho dochází ke snížení výtěžku alkoholu na hmotnostní jednotku suroviny a roste spotřeba tepla na termické zpracování suroviny.
Uvedené nedostatky vedou ke zkrácení provozní životnosti zařízení pro tepelné zpracování suroviny, obsahující škrob a často mají za následek provozní poruchy.
Kromě toho je nutné přičíst к nedostatkům dlouhý proces vyvařování suroviny pod vysokým tlakem (až 60 minut), který vyžaduje velký objem zařízení a tímto vyžadované velké plochy.
Cílem vynálezu je vyvinutí způsobu výroby hydrolyzátů suroviny, obsahující škrob, pro alkoholické kvašení a zařízení pro provádění tohoto způsobu, kterýžto způsob a zařízení dovolují zvýšit dík dokonalé hydrolýze výtěžek alkoholu, jakož i zjednodušit způsob výroby.
Vynález si klade za základní úlohu zvýšit změnou technologie přípravy suroviny pro alkoholické kvašení výtěžek alkoholu na základě nejdokonnaejšího rozpuštění škrobu suroviny.
Zadaná úloha je vyřešena tím, že se při způsobu výroby hyúrolyzátů suroviny obsahhjící škrob pro’alkoholické kvašení, rozmělněním výchozí suroviny obssahjící škrob a tepelrýfa zpracováním rozmělněné suroviny s následným smíšením tepelně zpracované suroviny s vodným fermentačním roztokem v poměru 1:3 až 4 pro provedení eňzyrnaaické hydrolýzy podle vynálezu, rozm^!.ně^:ř výchozí suroviny provede na velikost částic 1 až 3 mm a tepelné pracování rozmělněné suroviny se provede extrudováním rozmělněné suroviny při teplotě 150 až 300 °C a při tlaku 2.10^ až 2 10® přčeemž enzyimaická hydrolýza se provede během 3 až 60 minut vytvořením různě směrovaných vířvvých proudů získané směsi pomocí zdroje různě sm^i^<^,van;ých vířvvých proudů, kteréžto vířivé proudy se vytváří při počtu otáček 1 000 až 6 000 /min- při současném měnění íejich srnímu.
Roziminění výchozí suroviny na velikost čássic 1 až 3 mm dovoluje snnžit spotřebu energie pro proces rozmělňování suroviny.
Pcoužtí vytlačování nahradí plně proces tepelného zpracování suroviny ve vodném prostředí při zvýšených teplotách a tlacích, které se vytváří v určitých zařízeních pro vyváření. Provedení enzymaaieké h/úrolýzy za daných podmínek nabízí možnost intenzifikovat proces rozpouštění extrudátu.
Pro provádění navrženého způsobu . podle vynálezu se používá zařízení, které má - ve směru průběhu technologického procesu - uspořádán jímací zásobníK, zvedací zařízení, váhu, podavač, odlučovač pro oddělování příměsí cizích látek, rozmělňovací zařízení, zařízení pro tepelné zpracování a zařízení pro enzymahiekou hydrolýzu, ve kterém je podle vynálezu uspořádáno zařízení pro tepelné zpracování vytvořené jako extrudeT>, přičemž zařízení pro enzymaaickou hydrolýzu je vytvořeno ve tvaru válcové nádrže, opatřené víkem., uvnntř které se nachází zdroj různě smarova]nýeh vířvvých proudů, minimálně dva vodorovně uspořádané perforované kotouče, z nichž jeden je pevně připevněn na vnřtřní plochu válcové nádrže a druhý je uspořádán pod prvním kotoučem v bezprostřední blízkost tohoto prvního kotouče a pevně připevněn na hřídeei, která je otočně namontována podél osy válcové'nádrže, jakož i minimálně šest žebeir, z nichž tři jsou pevně upevněny na vnntřní ploše válcové nádrže rovnoběžně s jejich osou, zatímco druhá tři ' žebra jsou pevně upevněna na víku a uspořádána radiálně.
PooUíií tohoto zařízení dovoluje oddtrannt vařiče, uvolnnt průmyslové plochy a odstranit nebezpečí úrazů při práci.
Jiné cíle a přednooti navrženého vynálezu jsou srozumitelné z· následuUícího popisu příkladů provedení a z přiOieenéhl výkresu,·kde ob]?. 1 znázorňuje technologické schéma zařízení pro výrobu hyúrolyzátů suroviny lbsaaující škrob podle vynálezu, obi*. 2 zařízení pro enzymahiekou hydrolýzu.
Způsob výroby hydrolyzátů su*oviny obsahující škrob se provádí následovně;
Výchozí surovina, obsea^^! škrob se po magnetickém rozdružování přivádí k rozmělňování na částice a velikosti 1 až 3 mm. Dispergační stupeň částic se ommeuje na uvedené velikossi proto, neboť částice pod 1 mm jsou během násled^ícího vytlačování vystaveny silněji khrhmeeizhci nebo spalování, naproti tomu ale částice větší než 3 mm mohou zabránnt kvaaitou o dpoť í <da jí dmu vytlačování, neboť v případě proniknutí šnekem extruderu uváznou v otvorech jeho trysek.
Potom se rozmělněná vede ve formě proudu do jímacího zásobníku extruderu a kontinuálně se protlačuje, přičemž teplota v komoře extruderu se udržuje v rozmezí 150 až 300 °C a tlak na trysky v rozmezí 2.10^ až 2·10® Pa s impulsním snížením tlaku na výstupu z oblaasi.
Vytla^vání při ^plot^h pod !50 °C poskytuje vytaačovaný výrobek Spatné Maaity, tj. nedochází k žádnému dokonalému rozrušování celulárních a intercelulárních olalů škrobových zrn, což vede ke špatné hydrolýze vytaaoovaného výrobku, ztrátě cukrů a snížení výtěžku alkoholu.
Vytlačovaní při ^plotěch nad 300 °C má za následek karamelizaci a prohoření škrolu, jakož i ucpávání otvorů trysek extruderu. V prvním případě lze zaznamenat nevratné ztráty suroviny a ve druhém případě poruchy konninuity technologického procesu.
Aby se zabiánňlo při potlačování suroviny obsah^jcí škrol, karameUzaci a prohořívání škrobu, jakož i současně se zaaj-stilo kvaaitou odppoidaaící protlačování, má se tlak vyráběný v extruderu, nebo což je stejné, průtoková rychlost suroviny pracovní komorou, pohybovat v závvslossi na teplotě komory v předem.stanovených meeích.
Tlak pod 2.10· Pa snižuje rychlost protlačování suroviny a působí následovně negativně na pracovní výkon, prodlužuje dobu prodlevy suroviny v horké komoře, čímž vzrůstá pravděpodobnost khrhmeeizhcl a prohoření škrobu.
Q
Tlak nad 2.10 0 Pa vede k náhlému zvýše ní spotřeby energie pro pohon ^trudnu a snižuje optimální dobu prodlevy suroviny v horké komoře. Přitom lze zaznamenat pronikání špatně extrudované suroviny, což má za následek snížení mnooství rozpustných cukrů a výtěžku alkoholu.
Získaný vytlačený výrobek se přeUje vodným feraenthčoím roztokem v poměru 1:3 až 4 například roztokem alfа-ацуЛ^у, gli^k^ohmy.vzy a při teplotě 58 až 60 °C se pddrobí po doM 3 až 60 minut hydrolýze. Hydrolýze se provádí v zařízení, ve kterém jsou vyráběny různě směrované vířivé proudy směsi pomocí zdroje různě směrovaných víMvých proudů,'vířivé proudy se vyrábí při počtu otáček 1 000 až 6 000 min 1 za současného měnění jejich směru.
Při počtu otáček zbroje pod 1 000 min“ klesá prudce čára pracovního výkonu, proces rozpouštění vytha0ovanéht výrobku je pomaaeeší a kon0iouita technologického procesu se skutečně přerušuje.
-1 v v
Počet ot^ek vyšší než 6 000 min není výhodný, nebot neovlivňuje re^^ rychlost.
zpracování vytaaoovaného výrobku a časově odpovídá zpracování při rychlost asi se 6 000 m.n“'. Kromě tohoto vzniM reálné olbezpeeí, že při ještě vátši^ch rychiost^h. otáček zdroje· se může tento trhat. Kromě toho se při po0tu otáček z^ho^i pod 1 000 m.n“' a nad 6 000 m.n“' neeaaistí dosažení stavu zvíření v zařízení, což značně zpommauje intenzitu hydrolýzy.
Experimentáaně bylo zjištěno, že při po0tu otáček asi 6 000 min“ se mmaim^ní hy^rolýza ukončí za 3 minuty’ ·a při počtu otáček 1 000 min“' se hydroiýza ukončí za Mdinu.
Provádění procesu hydrolýzy mimo tuto dobu snižuje pracovní výkon zařízení.
Efekt zvíření spočívá v tom, že se směs zpracovává v uzavřeném zařízení za vytváření různě tmarovhných vířných proudů, přičemž se odíraní fázová rozhraní kapaaina-plyn a celkový . užitný objem se nachází ve stavu homogenní fáze.
Způsob poůle vynálezu dovooí zvýšit m^n^ožst^zí rozpustných cukrů v hydrolyzátu suroviny obsaahjící škrob proces aíntlnzifikovat a výtěžek alkoholu zvýýšt minimálně o 2 Pro lepší porozumění vynálezu jsou dále uvedeny konkrétní příklady jeho provedení.
Příklad 1
Kukuřice se rozmělní na velikost Částic 1 až 3 mm a vede se pod tlakem 2,0 · 10^ Pa při teplotě 170 °C po dobu 2 šekund extruderem. Potom se sníží přiložený tlak. Získaný protlačený výrobek se smíchá s vodným roztokem alfa-amylázy v poměru 1:4 a přivede do zařízení к enzymatické hydrolýze. Enzymatická hydrolýza se provádí po dobu 60 minut za poměrů různě směrovaných vířivých proudů při počtu otáček zdroje různě směrovaných vířivých proudů 1 000 min1. Vyrobený hydrolyzát obsahuje 95 % rozpustných cukrů.
Příklad 2
Kukuřice se rozmělní na velikost částic 3 mm a vede se extruderem podtlakem 2.10^ Pa při teplotě 2 000 °C po dobu 6 sekund. Potom se impulsně sníží přiložený tlak. Získaný protlačený výrobek se smíchá s vodným roztokem alfa-a^ylázy v poměru 1:3 a provádí se enzymatická hydrolýza jako v příkladě 1 po dobu 3 minut při počtu otáček zdroje různě směrovaných vířivých proudů 6 000 min“1. Vyrobený hydrolyzát obsahuje 96 % rozpustných cukrů·
Příklad 3
Pšenice se rozmělní na částice o velikosti 2 až 3 mm a vede extruderem po dobu 6 sekund pod tlakem 1.10& Pa při teplotě 150 °C· Potom se impulsně sníží přiložený tlak. Získaný protlačený výrobek se smíchá s vodným roztokem alfa-amylázy v poměru 1:3a podrobuje se enzymatické hydrolýze jako v příkladě 1 po dobu 20 minut při počtu otáček zdroje různě směrovaných vířivých proudů 1 500 min1.
Vyrobený hydrolyzát obsahuje 96 % rozpustných cukrů.
Příklad 4
Rýže se rozmělní na velikost částic 2 až 3 mm a vede se po dobu 2 sekund extruderem při tlaku 1,5 · Pa a při teplotě 130 °C. Potom se impulsně sníží tlak. Získaný protlačený výrobek se smíchá s vodným roztokem alfa-amylázy a glu^oamylázy v poměru 1:3 a podrobuje se po dobu 10 minut enzymatické hydrolýze jako v příkladu 1 při počtu otáček zdroje různě směrovaných vířivých proudů 1 500 min1.
Vyrobný hydrolyzát obsahuje 96 % rozpustných cukrů.
Příklad 5
Ječmen se rozmělní na částice o velikosti 2 až 3 mm a vede po dobu 2 sekund extruderem při tlaku 2.10^ Pa při teplotě 160 °C. Potom se impulsně sníží tlak. Získaný protlačený výrobek se smíchá s vodným roztokem alfa-amylázy v poměru 1:3 a podrobuje se enzymatické hydrolýze jako v příkladu 1, po dobu 30 minut při počtu otáček zdroje různě směrovaných vířivých proudů 3 000 min“1.
Vyrobený hydrolyzát obsahuje 96 % rozpustných cukrů.
Příklad 6 žito se rozmělní na částice o velikosti 1 až 2 mm a vede se po dobu 2 Sekund extruderem pod tlakem 2.10$ Pa při teplotě 140 °C.
Potom se impulsně sníží tlak. Získaný protlačený výrobek se smíchá s vodným roztokem alfa-amylázy v poměru 1:4 a podrobuje se enzymatické hydrolýze podobně jako v příkladu 1 po dobu 40 minut při počtu otáček zdroje různě směrovaných vířivých proudů 1 400 min1· б
Vyrobený hydrolyzát obsahuje 96 % rozpustných cukrů.
Příklad 7
Oves se rozmělní na částice o velikosti 1 až 2 mm a vede po dobu 2 sekund extruderem О л pod tlakem 2.10° Pa při teplotě 150 C. Potom se impulsně sníží tlak. Získaný protlačený výrobek se smíchá s vodným roztokem alfa-amylázy v poměru 1:3 a podrobuje jako v příkladu 1 po dobu 5 minut enzymatické hydrolýze při počtu otázek zdroje různě směrovaných vířivých proudů 5 000 min'.
Vyrobený hydrolyzát obsahuje 96 % rozpustných cukrů.
| Jako kontrola všech příkladů sloužil tradiční způsob přípravy suroviny'obsahující škrob pro alkoholické kvašení. V níže uvedené tabulce jsou uvedeny srovnávací údaje výtěžku alkoholu z 1 tuny kompatibilizovaných škrobů. | |||
| příklad č. | kontrola dal | pokus dal | zvýšení výtěžku dal |
| 1 | 63,93 | 66,24 | 2,31 |
| 2 | 63,96 | 67,98 | 4,02 |
Zařízení pro výrobu hydrolyzátů suroviny obsahující Škrob, které umožňuje uskutečnění způsobu podle vynálezu, obsahuje jímací zásobník 2 (obr. 1), dopravník 2, váhu Д, mezizásobník podavač i, odlučovač 6 pro oddělování příměsí cizích látek, dopravník I, rozmělňovací zařízení 8 a extruder který sestává z tělesa s ovládacím pultem, plnicího zásobníku a šnekového mechanismu (které nejsou na výkrese znázorněny). Extruder 2 j® spojen se zařízením 10 pro enzymatickou hydrolýzu, které sestává z válcové nádrže 11 (obr. 2) a víka 12. Uvnitř válcové nádrže 11 se nachází zdroj různě směrovaných vířivých proudů, minimálně dvě vodorovně uspořádané perforované disky 13, z nichž jeden je pevně upevněn na vnitřní ploše válcové nádrže 11. zatímco druhý je uspořádán pod prvním diskem 1 3 v jeho bezprostřední blízkosti a pevně upevněn na hřídeli 21, která je namontována otočně podél osy válcové nádrže 11. jakož i minimálně šest Žeber 15 pro měnění směru vířivých proudů směsi. Tři z jmenovaných žeber 25. jsou pevně upevněna na vnitřní ploše válcové nádrže 11 rovnoběžně s její osou a druhá tři žebra 15 jsou upevněna na víku 12 a uspořádána radiálně.
Válcová nádrž 21 de opatřena potrubím 16 pro přívod směsi a potrubím 17 pro odvod směsi.
V zařízení lze namontovat větší počet analogických zařízení pro enzymatickou hydrolýzu.
Směs je Čerpána z jednoho zařízení do druhého, jakož i к fermentaci pomocí čerpadel. 18 (obr. 1).
Zařízení pro výrobu hydrolyzátů suroviny obsahující škrob, pro alkoholické kvašení pracuje následovně.
Surovina, obsahující Škrob, například zrno, se přivádí do jímacího zásobníku 2 a odtud pomocí dopravníku 2 na váhu J. Zvážené dávky zrna se vsýpají do mezizásobníku £, který je spojen s podavačem Z podavače 2 se zrno vede do odlučovače 6 pro oddělení příměsí cizích látek, načež se zrno přivádí pomocí dopravníku £ do rozmělňovacího zařízení 6, kde se zrno rozmělňuje na částice o velikosti 1 až 3 mm.
Rozmělněná surovina se vede extruderem ve kterém se podrobí tepelněmechanickému zpracování při teplotě 150 až 300 °C a tlaku 2·10^ až 2·10θ Pa· Získaný protlačený výrobek se vede přes potrubí 16 do zařízení 10 к enzymatické hydrolýze, kde díky otáčení disků (obr. 2), upevněných na hřídeli 14 se vytváří vířivé proudy směsi za současného měnění jejich směru pomocí žeber 15·
Směs cirkuluje kontinuálně perforovanými pohyblivými a nepohyblivými disky 13 a v meziprostoru mezi nimi dochází к systematickému dispergování směsi·
Po enzymatické hydrolýze se směs přečerpává potrubím 17 čerpadlem 18 do zařízení, které je podobné popsanému zařízení a potom se přivádí pomocí čerpadla 18 přes vedení 19 ke kvašení (kvasná baterie není na výkrese znázorněna).
Claims (2)
1. Způsob výroby hydrolyzátů suroviny obsahující škrob pro alkoholické kvašení rozmělněním výchozí suroviny, obsahující škrob a tepelným zpracováním rozmělněné suroviny s následujícím smíšením tepelně zpracované suroviny s vodným fennentačním roztokem v poměru 1:3 až 4 pro provedení enzymatické hydrolýzy, vyznačující se tím, že se provádí rozmělnění výchozí suroviny na částice o velikosti 1 až 3 mm a tepelné zpracování se provádí protlačováním rozmělněné suroviny při teplotě 150 až 300 °C a při tlaku 2.10^ až 2·10θ Pa, přičemž se enzymatická hydrolýza provádí po dobu 3 až 60 minut vytvářením různě směrovaných vířivých proudů získané směsi pomocí zdroje různě směrovaných vířivých proudů, kteréžto vířivé proudy se vytváří při počtu otáček 1 000 až 6 000 min“1 za současného měnění jejich směru.
2. Zařízení pro výrobu hydrolyzátů suroviny obsahující škrob pro alkoholické kvašení, pro provádění způsobu podle bodu 1, které má ve směru průběhu technologického procesu uspořádán jímací zásobník, zvedací zařízení, váhu, podavač, odlučovač pro oddělování příměsí cizích látek, rozmělňovací zařízení, zařízení pro tepelné zpracování a zařízení pro enzymatickou hydrolýzu, vyznačující se tím, že zařízení pro tepelné zpracování je vytvořeno jako extruder (9), přičemž zařízení (10) pro enzymatickou hydrolýzu je vytvořeno ve formě válcové nádrže (11) opatřené víkem (12), uvnitř které se nachází zdroj různě směrovaných vířivých proudů, sestávající z minimálně dvou vodorovně uspořádaných perforovaných disků (13)» 2 nichž jeden je pevně připevněn na vnitřní plochu válcové nádrže (11) a druhý je uspořádán pod prvním kotoučem (13) v jeho bezprostřední blízkosti a je pevně připevněn na hřídeli (14), která je otočně namontována podél osy válcové nádrže, jakož i minimálně šest žeber (15), z nichž tři jsou pevně upevněny na vnitřní ploše válcové nádrže (11) rovnoběžně s její osou, zatímco druhá tři Žebra jsou.pevně upevněna na víku (12) a uspořádána radiálně.
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SU792732602A SU867925A1 (ru) | 1979-02-28 | 1979-02-28 | Способ производства гидролизатов крахмалсодержащего сырь |
| SU792766653A SU876712A1 (ru) | 1979-06-06 | 1979-06-06 | Способ подготовки крахмалосодержащего сырь дл спиртового брожени |
| SU792766654A SU876713A1 (ru) | 1979-06-06 | 1979-06-06 | Лини непрерывной подготовки зерна дл спиртового брожени |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CS211097B1 true CS211097B1 (en) | 1982-01-29 |
Family
ID=27356345
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CS801347A CS211097B1 (en) | 1979-02-28 | 1980-02-27 | Method for producing hydrolysates of raw material containing starch for alcohol fermentation and apparatus for making the same |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| CS (1) | CS211097B1 (cs) |
| DD (1) | DD149544A1 (cs) |
| ES (2) | ES8103172A1 (cs) |
-
1980
- 1980-02-27 CS CS801347A patent/CS211097B1/cs unknown
- 1980-02-28 ES ES489053A patent/ES8103172A1/es not_active Expired
- 1980-02-28 DD DD80219323A patent/DD149544A1/de unknown
- 1980-02-28 ES ES489054A patent/ES489054A0/es active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| ES8103173A1 (es) | 1981-02-16 |
| ES489053A0 (es) | 1981-02-16 |
| ES8103172A1 (es) | 1981-02-16 |
| DD149544A1 (de) | 1981-07-15 |
| ES489054A0 (es) | 1981-02-16 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP3088529B1 (en) | Saccharified solution production method using biomass as raw material, saccharified solution production device | |
| US8193395B2 (en) | Biomass treatment process and system | |
| CA2826482C (en) | Method for introducing cellulase enzyme to lignocellulosic feedstock slurry | |
| US10113007B2 (en) | Advanced cook technology | |
| US20100304455A1 (en) | Ethanol producing process and apparatus | |
| BR112013004875B1 (pt) | Processos para hidrólise enzimática de celulose | |
| CN105073957A (zh) | 纤维素生物燃料 | |
| EP3030637A1 (en) | Improved device for discharging pretreated biomass from higher to lower pressure regions | |
| CA2741994A1 (en) | A biomass treatment process and system | |
| JP5600203B1 (ja) | バイオマスを原料とする糖化液製造方法及び糖化液製造装置 | |
| US10563239B2 (en) | Process of using a plug flow hydrolysis reactor having a slurry introduction device | |
| US11365454B2 (en) | Systems and methods for processing lignocellulosic biomass | |
| CS211097B1 (en) | Method for producing hydrolysates of raw material containing starch for alcohol fermentation and apparatus for making the same | |
| RU2224025C2 (ru) | Линия подготовки крахмалсодержащего сырья к сбраживанию | |
| JP6141806B2 (ja) | セルロース系バイオマスのスラリー用連続式反応器 | |
| CN108026495B (zh) | 用于处理生物质的方法和布置 | |
| CN111087310B (zh) | 一种2,4-二硝基苯胺工业原料的预处理系统 | |
| CN102816798A (zh) | 薯类生产乙醇的节能降耗工艺 | |
| JP2015123080A5 (cs) | ||
| CN111039797A (zh) | 一种2,4-二硝基-6溴苯胺的制备系统 | |
| Edelman | Extrusion of Feedstocks | |
| IE940679A1 (en) | A method for preparing a mash |